CN114079848A - 具有耳内麦克风的听力设备及相关方法 - Google Patents

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Abstract

公开了具有耳内麦克风的听力设备及相关方法。听力设备包括：第一壳体；第二壳体；电线；布置在第一壳体中的初级麦克风组，包括提供初级第一麦克风输入信号的初级第一麦克风和提供初级第二麦克风输入信号的初级第二麦克风；布置在第二壳体中的次级麦克风，提供次级麦克风输入信号；基于初级和次级混合器输入提供混合器输出的混合模块，其中初级混合器输入基于初级第一和初级第二麦克风输入信号，次级混合器输入基于次级麦克风输入信号；处理混合器输出并基于其提供电输出信号的处理器；将电输出信号转换为音频输出信号的接收器，其中混合模块配置为混合初级混合器输入的初级第一分量和次级混合器输入的次级第一分量以提供混合器输出的第一分量。

Description

具有耳内麦克风的听力设备及相关方法
技术领域
本发明涉及一种听力设备以及包括操作听力设备的方法的相关方法。特别地，公开了一种具有耳内麦克风和一个或多个耳后麦克风两者的听力设备及相关方法。
背景技术
对于听力设备设计人员而言，空间感知以及感知空间线索的能力对于听力设备用户理解语音的能力起着重要作用，并且对于复杂的聆听环境至关重要。另一方面，助听器的反馈和不稳定性持续成为听力设备设计人员和工程师面临的挑战，特别是当麦克风和接收器彼此靠近放置时，例如在MaRie(耳内麦克风和接收器)听力设备中。
发明内容
因此，需要具有改进的听力设备的空间感知和稳定性的听力设备及方法。
本发明公开了一种听力设备，该听力设备包括：第一壳体，可选地配置为佩戴在用户耳廓后面的耳后壳体；第二壳体，可选地配置为佩戴在用户耳道中或耳道处的听筒壳体；以及连接第一壳体和第二壳体的电线。听力设备包括布置在第一壳体中的初级麦克风组，初级麦克风组包括用于提供初级第一麦克风输入信号的初级第一麦克风，以及可选地用于提供初级第二麦克风输入信号的初级第二麦克风。听力设备包括：次级麦克风，布置在第二壳体中，用于提供次级麦克风输入信号；混合模块，用于基于初级混合器输入和次级混合器输入而提供混合器输出，其中，初级混合器输入基于初级第一麦克风输入信号和/或初级第二麦克风输入信号，并且次级混合器输入基于次级麦克风输入信号；处理器，用于处理混合器输出并基于混合器输出提供电输出信号；以及接收器，用于将电输出信号转换为音频输出信号。混合模块可选地配置为混合初级混合器输入的初级第一分量和次级混合器输入的次级第一分量以提供混合器输出的第一分量。
此外，一种操作听力设备的方法，该听力设备包括：第一壳体，配置为佩戴在用户耳廓后面的耳后壳体；第二壳体，配置为佩戴在用户耳道中或耳道处的听筒壳体；电线，连接第一壳体和第二壳体；布置在第一壳体中的初级麦克风组，初级麦克风组包括初级第一麦克风和初级第二麦克风；布置在第二壳体中的次级麦克风；混合模块；处理器；以及接收器，该方法包括：通过初级第一麦克风获得初级第一麦克风输入信号；通过初级第二麦克风获得初级第二麦克风输入信号；通过次级麦克风获得次级麦克风输入信号；基于初级第一麦克风输入信号和/或初级第二麦克风输入信号提供初级混合器输入；基于次级麦克风输入信号提供次级混合器输入；混合初级混合器输入的初级第一分量和次级混合器输入的次级第一分量以提供混合器输出的第一分量；处理混合器输出以提供电输出信号；以及将电输出信号转换为音频输出信号。
听力设备的重要优点在于提供了具有增加稳定性的听力设备中改进的空间感知。因此，听力设备中的反馈风险降低，同时空间线索得到了更高程度的保留，这又提供了改进的听力设备。
此外，本发明通过改进语音清晰度(intelligibility)以及减少反馈来提供改进的用户体验。
附图说明
通过参考附图对其示例性实施例的以下详细描述，上述及其他特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见，其中：
图1示意性地示出了示例性听力设备；
图2示意性地示出了示例性听力设备；
图3示意性地示出了示例性听力设备；以及
图4是根据本发明的示例性方法的流程图。
附图标记列表
2、2A、2B、2C 听力设备
4 第一壳体
6 第二壳体
8 电线
10 初级第一麦克风
10A 初级第一麦克风输入信号
12 初级第二麦克风
12A 初级第二麦克风输入信号
14 次级麦克风
14A 次级麦克风输入信号
16、16A、16B 混合模块
17A 第一线性组合器
17B 第二线性组合器
17C 第N线性组合器
18 混合器输出
18A 混合器输出的第一分量
18B 混合器输出的第二分量
20 初级混合器输入
20A 初级混合器输入的初级第一分量
20B 初级混合器输入的初级第二分量
22 次级混合器输入
22A 次级混合器输入的次级第一分量
22B 次级混合器输入的次级第二分量
24 处理器
26 电输出信号
28 接收器
30 初级混合滤波器
30A 初级增益单元
32 次级混合滤波器
32A 次级增益单元
33A 经滤波的初级混合器输入
33B 经滤波的次级混合器输入
34 加法器
36、37 初级预处理器
36A 第一滤波器
36B 第二滤波器
36C 加法器
38 次级预处理器
40 初级滤波器组
40A 初级第一滤波器组
40B 初级第二滤波器组
42 次级滤波器组
44 混合控制器
46 导线
48 导线
50 导线
52 控制信号
100 操作听力设备的方法
102 获得初级第一麦克风输入信号
104 获得初级第二麦克风输入信号
106 获得次级麦克风输入信号
108 基于初级第一麦克风输入信号和初级第二麦克风输入信号提供初级混合器输入
110 基于次级麦克风输入信号提供次级混合器输入
112 混合初级混合器输入和次级混合器输入
112A 混合初级混合器输入的初级第一分量和次级混合器输入的次级第一分量
112B 混合初级混合器输入的初级第二分量和次级混合器输入的次级第二分量
114 处理混合器输出以提供电输出信号
116 将电输出信号转换为音频输出信号
具体实施方式
下文将在相关时参考附图描述各种示例性实施例和细节。应当注意，附图可以按比例绘制或不按比例绘制，并且类似结构或功能的元件在整个附图中由相同的附图标记表示。还应注意，这些附图仅旨在便于实施例的描述。它们并不旨在作为对本发明的详尽描述或对本发明范围的限制。此外，图示的实施例不需要具有所示的所有方面或优点。结合特定实施例描述的方面或优点不一定仅局限于该实施例，并且即使没有图示或即使没有明确描述，也可在其他的任何实施例中应用。
本发明公开了一种听力设备。听力设备可以配置为佩戴在用户的耳朵处并且可以是可听戴设备或助听器，其中处理器配置为补偿用户的听力损失。
听力设备可以是耳内麦克风和接收器(MaRIE)类型。听力设备可以是组合的BTE和MaRIE型听力设备。听力设备可以是双耳听力系统的一部分。因此，听力设备可以是双耳听力设备
该听力设备包括配置为佩戴在用户耳廓后面的耳后壳体的第一壳体和配置为佩戴在用户耳道中和/或耳道处的听筒壳体的第二壳体。
听力设备包括连接第一壳体和第二壳体的电线。电线包括多个导线，例如三个、四个、五个、六个或甚至八个或更多个导线，用于将第一壳体的电气部件电连接到第二壳体的电气部件。
听力设备包括布置在第一壳体中的初级麦克风组，初级麦克风组包括用于提供初级第一麦克风输入信号(也表示为x_1_1)的初级第一麦克风，并且可选地包括用于提供初级第二麦克风输入信号(也表示为x_1_2)的初级第二麦克风。初级第一麦克风可以表示为前BTE(耳后)麦克风并且初级第二麦克风可以表示为后BTE(耳后)麦克风。初级麦克风组可以包括初级第三麦克风，用于提供初级第三麦克风输入信号(也表示为x_1_3)。
听力设备包括次级麦克风，也表示为次级第一麦克风，布置在第二壳体中用于提供次级麦克风输入信号，也表示为x_2或x_2_1。次级麦克风可以表示为耳内麦克风。听力设备可以包括布置在第二壳体中的多个次级麦克风。例如，次级第二麦克风，也称为耳道麦克风，可以布置在第二壳体中用于接收耳道内的声音以减少阻塞效应。
听力设备包括用于基于初级混合器输入和次级混合器输入提供混合器输出的混合模块。初级混合器输入可选地基于初级第一麦克风输入信号和/或初级第二麦克风输入信号，并且次级混合器输入基于次级麦克风输入信号或多个次级麦克风输入信号。
在一个或多个示例性听力设备中，听力设备包括连接到相应的初级第一克风和初级第二麦克风的初级预处理器，用于预处理初级第一克风输入信号和初级第二麦克风输入信号以提供初级混合器输入。初级预处理器可以包括第一滤波器和/或第二滤波器，用于在第一预处理器的加法器中将(可选地滤波)初级第一麦克风输入信号和(可选地滤波)初级第二麦克风输入信号相加之前对初级第一麦克风输入信号和/或初级第二麦克风输入信号进行滤波。初级预处理器的第一滤波器可以是耳廓恢复滤波器，即配置为执行初级第一麦克风输入信号的耳廓恢复(pinna-restoration)的滤波器。初级预处理器的第二滤波器可以是耳廓恢复滤波器，即配置为执行初级第二麦克风输入信号的耳廓恢复的滤波器。
在一个或多个示例性听力设备中，听力设备包括连接到用于预处理次级麦克风输入信号的次级麦克风的次级预处理器，以提供次级混合器输入。
听力设备包括用于处理混合器输出的处理器。处理器基于混合器输出(作为处理器输入馈送)向处理器提供电输出信号。处理器可以配置用于用户听力损失的听力补偿。处理器可以是多通道处理器。换言之，处理器输入可以是多通道输入，其中并行处理每个通道或(频率)分量。
听力设备包括用于将电输出信号转换为音频输出信号的接收器。
混合模块配置为混合初级混合器输入和次级混合器输入以提供混合器输出。在一个或多个示例性听力设备中，混合模块配置为混合初级混合器输入的初级第一分量和次级混合器输入的次级第一分量以提供混合器输出的第一分量。混合模块配置为混合初级混合器输入的初级第一分量和次级混合器输入的次级第一分量以提供混合器输出的第一分量。
初级混合器输入的初级第一分量和次级混合器输入的次级第一分量可以是宽带分量。
初级混合器输入的初级第一分量和次级混合器输入的次级第一分量可以是第一频带或第一频率窗口的分量。在一个或多个示例性听力设备/方法中，第一频带/频率窗口的中心频率小于1kHz甚至小于400Hz。第一频带/频率窗口的中心频率可以处于400Hz到2kHz的范围内或大于2kHz，例如大于3kHz。
在听力设备中，混合初级混合器输入和次级混合器输入以提供混合器输出可以包括将初级混合滤波器或初级增益/系数应用到初级混合器输入。初级混合滤波器可以是时域滤波器或频域滤波器。换言之，混合模块可以包括用于接收和处理初级混合器输入的初级滤波器和/或初级增益单元。
在听力设备中，混合初级混合器输入和次级混合器输入以提供混合器输出可以包括将次级混频合波器或次级增益/系数应用到次级混合器输入。次级混合滤波器可以是时域滤波器或频域滤波器。换言之，混合模块可以包括用于接收和处理次级混合器输入的次级滤波器和/或次级增益单元。
在听力设备中，混合初级混合器输入和次级混合器输入可以包括将来自初级混合滤波器/初级增益单元的输出和来自次级混合滤波器/次级增益单元的输出相加。换言之，混合模块可以包括连接到初级混合滤波器/初级增益单元和次级混合滤波器/次级增益单元的加法器(单通道或多通道)，用于提供加法器输出作为混合器输出。
混合模块可以是配置为执行多个分量/通道的混合的多通道混合模块。在一个或多个示例性听力设备中，混合模块可选地配置为混合初级混合器输入的初级第二分量和次级混合器输入的次级第二分量以提供混合器输出的第二分量。混合模块可选地配置为混合初级混合器输入的初级第二分量和次级混合器输入的次级第二分量以提供混合器输出的第二分量。初级混合器输入的初级第二分量和次级混合器输入的次级第二分量可以是第二频带或第二频率窗口的分量，例如，不同于第一频带/频率窗口。
在一个或多个示例性听力设备和/或方法中，混合初级混合器输入的初级第一分量(也表示为x_p_1)和次级混合器输入的次级第一分量x_s_1包括将第一线性组合应用于初级第一分量和次级第一分量以提供混合器输出的第一分量。换句话说，混合器输出的第一分量y_1可以表示为：
y_1＝a_1*x_p_1+b_1*x_s_1,
其中a_1是初级系数，b_1是次级系数。也表示为LC_1的第一线性组合可由初级系数a_1和次级系数b_1定义。
第一线性组合的初级系数a_1可以大于0。第一线性组合的次级系数b_1可以大于0。在一个或多个示例性听力设备和/或方法中，初级系数a_1可以处于0和1之间的范围内。在一个或多个示例性听力设备和/或方法中，次级系数b_1可以处于0和1之间的范围内。
在一个或多个示例性听力设备中，初级系数a_1可以处于0.1和0.9之间的范围内，并且/或者次级系数b_1可以处于0.1和0.9之间的范围内。次级系数b_1可以大于0.5或小于0.5。
在一个或多个示例性听力设备中，混合模块配置为混合初级混合器输入的初级第二分量(也表示为x_p_2)和次级混合器输入的次级第二分量(也表示为x_s_2)，以提供混合器输出的第二分量(也表示为y_2)。
初级混合器输入的初级第二分量和次级混合器输入的次级第二分量可以是第二频带或第二频率窗口的分量。在一个或多个示例性听力设备/方法中，第二频带/频率窗口的中心频率小于1kHz甚至小于400Hz。第二频带/频率窗口的中心频率可以处于400Hz到2kHz的范围内或大于2kHz，例如，大于3kHz。第二频带/频率窗口可以不同于第一频带/频率窗口。
在一个或多个示例性听力设备中，混合初级混合器输入的初级第二分量和次级混合器输入的次级第二分量包括将第二线性组合应用于初级第二分量和次级第二分量以提供混合器输出的第二分量。换句话说，混合器输出的第二分量y_2可以表示为：
y_2＝a_2*x_p_2+b_2*x_s_2,
其中，a_2是初级系数，b_2是次级系数。也表示为LC_2的第二线性组合可由初级系数a_2和次级系数b_2定义。第二线性组合可以不同于第一线性组合。不同组件的初级混合器输入和次级混合器的不同线性组合或不同混合，例如，在不同频带中，可以进一步优化听力设备用户的空间感知，因为反馈和不稳定性通常取决于频率。因此，本发明允许在反馈低的频带中增加对次级麦克风(高系数)的使用，这可以改善空间感知。此外，可以在具有严重反馈挑战的频带中使用低次级系数。
在一个或多个示例性听力设备中，初级系数a_2可以处于0.1和0.9之间的范围内，并且/或者次级系数b_2可以处于0.1和0.9之间的范围内。次级系数b_2可以大于或小于0.5。次级系数b_2可以不同于次级系数b_1。
在或更多示例性听力设备中，次级系数b_1大于0.5，例如在0.55到0.95的范围内，并且次级系数b_2小于0.5，例如在0.05到0.45的范围内。
在一个或多个示例性听力设备中，混合模块配置为混合初级混合器输入的初级第三分量(也表示为x_p_3)和次级混合器输入的次级第三分量(也表示为x_s_3)以提供混合器输出的第三分量(也表示为y_3)。
初级混合器输入的初级第三分量和次级混合器输入的次级第三分量可以是第三频带或第三频率窗口的分量。在一个或多个示例性听力设备/方法中，第三频带/频率窗口的中心频率小于1kHz甚至小于400Hz。第三频带/频率窗口的中心频率可以处于400Hz到2kHz的范围内或大于2kHz，例如，大于3kHz。第三频带/频率窗口可以不同于第一频段/频率窗口和/或不同于第二频段/频率窗口。
在一个或多个示例性听力设备中，混合初级混合器输入的初级第三分量和次级混合器输入的次级第三分量包括将第三线性组合应用于初级第三分量和次级第三分量以提供混合器输出的第三分量。换句话说，混合器输出的第三分量y_3可以表示为：
y_3＝a_3*x_p_3+b_3*x_s_3,
其中，a_3是初级系数，b_3是次级系数。也表示为LC_3的第三线性组合可以由初级系数a_3和次级系数b_3定义。第三线性组合可以不同于第一线性组合。
在一个或多个示例性听力设备中，初级系数a_3可以处于0.1和0.9之间的范围内，并且/或者次级系数b_3可以处于0.1和0.9之间的范围内。次级系数b_3可以大于0.5。次级系数b_3可以不同于次级系数b_1和/或不同于次级系数b_2。
在或更多示例性听力设备中，次级系数b_1大于0.5，例如在0.55到0.95的范围内，和/或次级系数b_2小于0.5，例如在0.05到0.45的范围内。
示例性听力设备A-G的示例性系数列于下表中，其中LC_1是具有第一中心频率f_1的第一分量的线性组合，LC_2是具有第二中心频率f_2的第二分量的线性组合，以及LC_3是具有第三中心频率f_3的第三分量的线性组合。
Figure BDA0003210124770000101
表1
此外，本发明的一个重要优点是线性组合/混合滤波器可以在适配期间被单独设置并且针对特定听力设备用户配置。因此，提供了改进的听力设备操作/收听体验。特别地，提供了具有改进的方向性的听力设备。
在一个或多个示例性听力设备中，混合模块配置为混合初级混合器输入的初级分量x_p_i和初级混合器输入的次级分量x_s_i以提供混合器输出的分量y_i，例如，通过应用线性组合LC_i＝(a_i,b_i)，其中i是各个混合器输入、混合器输出和由初级和初级系数定义的线性组合的第i个分量的索引。换句话说，混合器输出分量y_i，i＝1至N(N为分量/频带的数量)可以表示为：
y_i＝a_i*x_p_i+b_i*x_i
在一个或多个示例性听力设备中，a_i和b_i是互补的，即a_i+b_i＝1，至少对于i＝1、2、...、N中的一个或多个，例如，全部。
在一个或多个示例性听力设备中，一个或多个初级系数a_i，例如，对于i＝1、2或3，可以为0和/或一个或多个次级系数b_i，例如，对于i＝1、2或3，可以为1。
在一个或多个示例性听力设备中，初级系数a_i中的一个或多个(例如全部)，例如，对于i＝1、2和3，可以处于0.1至0.9的范围内和/或小于0.5。因此，初级系数a_1可以处于0.1到0.9的范围内和/或小于0.5。初级系数a_2可以处于0.1到0.9的范围内和/或小于0.5。初级系数a_3可以处于0.1到0.9的范围内和/或小于0.5。
在一个或多个示例性听力设备中，次级系数b_i中的一个或多个(例如全部)，例如对于i＝1、2和3，可以处于0.1至0.9的范围内和/或大于0.5。因此，次级系数b_1可以处于0.1到0.9的范围内和/或大于0.5。次级系数b_2可以处于0.1到0.9的范围内和/或大于0.5。次级系数b_3可以处于0.1到0.9的范围内和/或大于0.5。
频带/分量的数量i可以大于五，例如大于十五。
在一个或多个示例性听力设备中，听力设备包括混合控制器，该混合控制器配置为基于控制参数在混合模块中应用混合方案。控制参数可以指示听力设备中的不稳定性。控制参数可以指示听力设备中的反馈和/或啸叫。
在一个或多个示例性听力设备中，混合控制器配置为基于初级第一麦克风输入信号、初级第二麦克风输入信号、次级(第一)麦克风输入信号和电输出信号中的一个或多个来确定控制参数。换句话说，控制参数可以被馈送到混合控制器(例如，来自处理器)，或在混合控制器中确定。
在一个或多个示例性听力设备中，控制参数基于一个或多个系数，例如初级系数和/或次级系数。在一个或多个示例性听力设备中，控制参数基于在处理器的一个或多个压缩器中应用的一个或多个增益或在处理器的一个或多个压缩器中应用的一个或多个增益的变化。
在一个或多个示例性听力设备中，控制参数基于听力设备处理的一个或多个操作参数，例如一个或多个增益、程序标识符、一个或多个反馈消除参数或指示听力设备处理中的不稳定性的其他参数。
在一个或多个示例性听力设备中，控制参数基于一个或多个最大稳定增益，例如，每个频段或频率窗口的最大稳定增益。
在一个或多个示例性听力设备中，在混合模块中应用混合方案包括响应于检测到指示听力设备不稳定风险增大的控制参数或响应于检测到指示听力设备中的大的或增大的反馈的控制参数，增大混合器输出中初级第一分量的量。
在一个或多个示例性听力设备中，在混合模块中应用混合方案包括响应于检测到指示听力设备不稳定风险增大的控制参数或响应于检测到指示听力设备中的大的或增大的反馈的控制参数，减小混合器输出中的次级第一分量的量。减小混合器输出中的次级第一分量的量可以包括减小应用于次级混合器输入的次级第一分量的次级系数或增益b_1。
在一个或多个示例性听力设备中，在混合模块中应用混合方案包括根据满足第一混合标准的确定在混合模块中应用第一混合方案。因此，混合控制器可以配置为确定是否满足第一混合标准。第一混合标准可以基于一个或多个控制参数。例如，可以根据用作控制参数的程序标识符指示在处理器中应用的第一程序的确定来应用第一混合方案。
在一个或多个示例性听力设备中，在混合模块中应用混合方案包括根据满足第二混合标准的确定在混合模块中应用第二混合方案。因此，混合控制器可以配置为确定是否满足第二混合标准。第二混合标准可以基于一个或多个控制参数。例如，可以根据用作控制参数的程序标识符指示处理器中应用的第二程序的确定来应用第二混合方案。第一混合方案可以不同于第二混合方案。
混合控制器可以配置为确定控制参数(例如，基于电输出信号和/或次级麦克风输入信号)，并基于控制参数确定混合方案。
在一个或多个示例性听力设备中，混合初级混合器输入的初级第一分量和次级混合器输入的次级第一分量包括将初级第一滤波器(例如，在时域中)应用于初级第一分量和/或将次级第一滤波器(例如，在时域中)应用于次级第一分量。在一个或多个示例性听力设备中，混合初级混合器输入的初级第一分量和次级混合器输入的次级第一分量包括将滤波的初级第一分量和滤波的次级第一分量相加以提供混合器输出。
在一个或多个示例性听力设备中，混合初级混合器输入的初级第一分量和次级混合器输入的次级第一分量包括将初级第一滤波器(例如，在时域中)应用于初级第一分量并将滤波后的初级第一分量和次级第一分量相加以提供混合器输出。
在一个或多个示例性听力设备中，混合初级混合器输入的初级第一分量和次级混合器输入的次级第一分量包括将次级第一滤波器(例如，在时域中)应用于次级第一分量并将滤波后的初级第一分量和次级第一分量相加以提供混合器输出。
本发明还公开了一种操作听力设备的方法。该听力设备包括：第一壳体，配置为佩戴在用户耳廓后面的耳后壳体；第二壳体，配置为佩戴在用户耳道中或耳道处的听筒壳体；电线，连接第一壳体和第二壳体；初级麦克风组，设置于第一壳体中，初级麦克风组包括初级第一麦克风和初级第二麦克风；次级麦克风，设置于第二壳体中；混合模块；处理器；以及接收器。该方法包括通过初级第一麦克风获得初级第一麦克风输入信号；通过初级第二麦克风获得初级第二麦克风输入信号；以及通过次级麦克风获得次级麦克风输入信号。
该方法包括基于初级第一麦克风输入信号和初级第二麦克风输入信号提供初级混合器输入。在该方法中，提供初级混合器输入可以包括预处理，例如滤波和/或添加初级第一麦克风输入信号和初级第二麦克风输入信号(例如，通过初级预处理器)。对初级第一麦克风输入信号和初级第二麦克风输入信号进行滤波可以包括执行初级第一麦克风输入信号的耳廓恢复(例如，通过初级预处理器的第一滤波器)和/或次级第二麦克风输入信号(例如，通过初级预处理器的次级滤波器)。
该方法包括基于次级麦克风输入信号提供次级混合器输入。在该方法中，提供次级混合器输入可以包括预处理(例如，滤波)次级(第一)麦克风输入信号(例如，通过次级预处理器)。经滤波的次级麦克风输入信号可用作次级混合器输入。
该方法包括：混合初级混合器输入的初级第一分量和次级混合器输入的次级第一分量以提供混合器输出的第一分量；处理混合器输出以提供电输出信号；以及将电输出信号转换为音频输出信号。
应当注意，关于听力设备描述的特征也适用于该方法，反之亦然。
图1示出了示例性听力设备。听力设备2、2A包括：第一壳体4，配置为佩戴在用户耳廓后面的耳后壳体；第二壳体6，配置为佩戴在用户耳道中或耳道处的听筒壳体；以及连接第一壳体4和第二壳体6的电线8。听力设备2、2A包括布置在第一壳体4中的初级麦克风组10、12，初级麦克风组包括用于提供初级第一麦克风输入信号10A的初级第一麦克风10和用于提供初级第二麦克风输入信号12A的初级第二麦克风12。听力设备2、2A包括布置在第二壳体6中的用于提供次级麦克风输入信号14A的次级麦克风14。
听力设备2、2A包括基于初级混合器输入20和次级混合器输入22来提供混合器输出18的混合模块16，其中初级混合器输入20可选地基于初级第一麦克风输入信号10A和/或初级第二麦克风输入信号12A，并且次级混合器输入22基于辅麦克风输入信号14A。
听力设备2、2A包括：处理器24，用于处理混合器输出18并基于混合器输出18提供电输出信号26；以及接收器28，用于将电输出信号26转换为音频输出信号。
在听力设备2中，混合模块16包括初级混合滤波器30和次级混合滤波器32，用于在时域中分别对宽带初级混合器输入20和宽带次级混合器输入22进行滤波。经滤波的初级混合器输入33A和经滤波的次级混合器输入33B被馈送至混合模块16的加法器34以形成混合器输出18。因此，混合模块16配置为混合初级混合器输入20的宽带初级第一分量和次级混合器输入22的次级第一分量以提供混合器输出18的宽带第一分量。
在听力设备2A中，混合模块16A包括初级增益单元30A和次级增益单元32A，用于在时域中分别将第一线性组合的各自增益或系数应用于宽带初级混合器输入20和宽带次级混合器输入22。增益单元30A和32A的输出被馈送至混合模块16的加法器34以形成混合器输出18。因此，混合模块16A配置为通过将第一线性组合应用于作为初级混合器输入20的宽带初级第一分量以及作为次级混合器输入22的宽带次级第一分量以提供作为混合器输出18的宽带第一分量来混合初级混合器输入20的宽带初级第一分量和次级混合器输入22的次级第一分量，以提供混合器输出18的宽带第一分量。换言之，初级增益单元30A将初级系数a_1作为初级增益应用于初级混合器输入20，次级增益单元32A将次级系数b_1作为次级增益应用于次级混合器输入22。初级系数a_1可以处于0.1到0.9的范围内和/或次级系数b_1可以处于0.1到0.9的范围内。
听力设备2、2A可以包括初级预处理器36，用于基于初级第一麦克风输入信号10A和/或初级第二麦克风输入信号12A形成初级混合器输入20。在初级预处理器36中，第一滤波器36A可选地对初级第一麦克风输入信号10A进行滤波，而第二滤波器36B可选地对初级第二麦克风输入信号12A进行滤波。(可选地滤波的)初级第一麦克风输入信号10A和(可选地滤波的)初级第二麦克风输入信号12A被馈送至加法器36C以形成初级混合器输入20作为(可选地滤波的)初级第一麦克风输入信号10A和(可选地滤波的)初级第二麦克风输入信号12A的总和。第一滤波器36A和第二滤波器36B可以是耳廓恢复滤波器。
听力设备2和/或听力设备2A可以包括基于次级麦克风输入信号14A形成次级混合器输入22的次级预处理器38。次级麦克风输入信号14A可以作为次级混合器输入被馈送至相应的混合模块16、16A。在次级预处理器38中，滤波器和/或延迟器36A可选地滤波和/或延迟次级麦克风输入信号14A以提供次级混合器输入22，例如，使次级混合器输入22与初级混合器输入20匹配。
听力设备2和/或听力设备2A可选地包括混合控制器44，该混合控制器44配置为在混合模块16、16A中应用混合方案，例如，基于指示听力设备2、2A不稳定的控制参数。控制参数可以从处理器24直接馈送至混合控制器，如虚线导线46所示。可替代地或组合地，混合控制器44可以配置为确定控制参数，例如，基于如虚线导线46所示的来自处理器24的一个或多个操作参数和/或如相应虚线导线48、50所示的电输出信号26和次级麦克风输入信号14A中的一者或两者。控制参数可以指示听力设备中的反馈和/或啸叫。在一个或多个示例性听力设备中，初级第一麦克风输入信号10A和/或初级第二麦克风输入信号12A(其滤波形式)被馈送至混合控制器44，以基于初级第一麦克风输入信号10A和/或初级第二麦克风输入信号12A确定控制参数。初级混合器输入20和/或次级混合器输入22可以被馈送至混合控制器44，以基于这些输入20、22中的一个或两个来确定控制参数。换言之，控制参数可以被馈送至混合控制器44(例如，来自处理器24)或在混合控制器44中确定。
混合控制器44混合模块16、16A，例如，通过分别用控制信号52设置滤波器系数或混合滤波器30、32或增益单元30A、32A的系数来控制混合模块16、16A。
图2示出了具有多频段混合模块的听力设备。听力设备2B包括提供多频带初级混合器输入的初级滤波器组40，其包括初级混合器输入的N个分量，其中初级混合器输入的N个分量包括基于麦克风输入信号10A和12A的初级混合器输入的初级第一分量20A和初级第二分量20B。听力设备2B包括提供多频带次级混合器输入的次级滤波器组42，其包括次级混合器输入的N个分量(N可以大于5或大于15)，其中次级混合器输入的N个分量包括基于麦克风输入信号14A的次级混合器输入的次级第一分量22A和次级第二分量22B。
混合模块16B包括第一线性组合器17A，其配置为通过将由初级系数a_1和次级系数b_1定义的第一线性组合应用于各个分量20A、22A来混合初级第一分量20A和次级第一分量22A以提供混合器输出的第一分量18A。混合模块16B包括第二线性组合器17B，其配置为通过将由初级系数a_2和次级系数b_2定义的第二线性组合应用于各个分量20B、22B来混合初级第二分量20B和次级第二分量22B以提供混合器输出的第二分量18B。混合模块16B可以包括第N线性组合器，其包括第N线性组合器17C，其配置为混合相应的N个初级和次级分量以提供混合器输出的第N个分量。第二线性组合不同于第一线性组合。
听力设备2B可选地包括混合控制器44，该混合控制器44配置为在混合模块16B中应用混合方案，例如，基于指示听力设备2B不稳定的控制参数。控制参数可以从处理器24直接馈送至混合控制器，如虚线46所示。可替代地或组合地，混合控制器44可以配置为确定控制参数，例如，基于如虚线导线46所示的来自处理器24的一个或多个操作参数和/或如相应的虚线导线48、50所示的电输出信号26和次级麦克风输入信号14A中的一者或两者。混合控制器44可选地控制混合模块16B，例如，通过使用控制信号52设置线性组合器17A、17B、……、17C的线性组合/系数来控制混合模块16B。控制参数可以指示听力设备中的反馈和/或啸叫。在一个或多个示例性听力设备中，初级第一麦克风输入信号10A和/或初级第二麦克风输入信号12A(其滤波形式)被馈送至混合控制器44，以基于初级第一麦克风输入信号10A和/或初级第二麦克风输入信号12A确定控制参数。初级混合器输入20和/或次级混合器输入22可以被馈送至混合控制器44，以基于这些输入20、22中的一个或两个来确定控制参数。换言之，控制参数可以被馈送至混合控制器44(例如，来自处理器24)或在混合控制器44中确定。
混合控制器44控制混合模块16B，例如，通过用控制信号52设置线性组合器17A、17B的线性组合/系数来控制混合模块16B。
图3示出了具有多频带初级预处理器37和多频带混合模块16B的听力设备。听力设备2C包括用于提供多频带初级第一麦克风输入信号的初级第一滤波器组40A，该信号包括馈送至多频带预处理器37的N个分量。听力设备2C包括用于提供多频带初级第二麦克风输入信号的初级第二滤波器组40B，该信号包括馈送至多频带预处理器37的N个分量。预处理器37的第一滤波器36A、第二滤波器36B和加法器36C是多频带实现以提供多频带初级混合器输入。因此，提供了多频带耳廓恢复和多频带混合，这又可以通过改善方向线索并减少啸叫和/或反馈来增加用户体验。
图4是操作听力设备的示例性方法的流程图。该听力设备包括：第一壳体，配置为佩戴在用户耳廓后面的耳后壳体；第二壳体，配置为佩戴在用户耳道中或耳道处的听筒壳体；连接第一壳体和第二壳体的导线；布置在第一壳体中的初级麦克风组，初级麦克风组包括初级第一麦克风和初级第二麦克风；布置在第二壳体内的次级麦克风；混合模块；处理器；以及接收器。方法100包括：使用初级第一麦克风获得102初级第一麦克风输入信号，例如，初级第一麦克风输入信号10A；使用初级第二麦克风获得104初级第二麦克风输入信号，例如，初级第二麦克风输入信号12A；以及使用次级麦克风获得106次级麦克风输入信号，例如，次级麦克风输入信号14A。方法100包括：基于初级第一麦克风输入信号和初级第二麦克风输入信号提供108初级混合器输入；基于次级麦克风输入信号提供110次级混合器输入；混合112初级混合器输入和次级混合器输入，其包括混合112A初级混合器输入的初级第一分量和次级混合器输入的次级第一分量以提供混合器输出的第一分量以及可选地混合112B初级混合器输入的初级第二分量和次级混合器输入的次级第二分量以提供混合器输出的第二分量；处理114混合器输出以提供电输出信号；以及将电输出信号转换116为音频输出信号。
术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”、“初级”、“次级”、“三级”等的使用并不意味着任何特定的顺序，而是用于识别各个元件。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”、“初级”、“次级”、“第三”等的使用并不表示任何顺序或重要性，而是“第一”、“第二”、“第三”和“第四”、“初级”、“次级”、“三级”等术语用于区分一个元件和另一个元件。请注意，此处和其他地方使用的“第一”、“第二”、“第三”和“第四”、“初级”、“次级”、“三级”等词仅用于标示目的，并不旨在表示任何特定的空间或时间排序。
此外，标示第一元件并不意味着存在第二元件，反之亦然。
可以理解，图1至图4包括用实线示出的一些模块或操作和用虚线示出的一些模块或操作。包含在实线中的模块或操作是包含在最广泛的示例实施例中的模块或操作。包括在虚线中的模块或操作是示例性实施例，其可以被包括在实线示例性实施例的模块或操作中，或者是其一部分，或者是除实线示例性实施例的模块或操作之外可以采用的另外的模块或操作。应当理解，这些操作不需要按呈现的顺序执行。此外，应当理解，并非所有操作都需要执行。示例性操作可以以任何顺序和以任何组合来执行。
需要注意的是，词语“包括”不一定排除所列出的元件或步骤之外的其他元件或步骤的存在。
需要注意的是，元件前面的词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
还应当注意的是，任何附图标记不限制权利要求的范围，示例性实施例可以至少部分地通过硬件和软件来实现，并且几个“装置”、“单元”或“设备”可以由相同的硬件项目表示。
此处描述的各种示例性方法、设备和系统是在方法步骤过程的一般上下文中进行了描述，其一方面可以由计算机程序产品实现，该计算机程序产品包含在计算机可读介质中，包括由联网环境中的计算机执行的计算机可执行指令，例如程序代码。计算机可读介质可以包括可移动和不可移动存储设备，包括但不限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘(CD)、数字多功能光盘(DVD)等。通常，程序模块可以包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。计算机可执行指令、相关数据结构和程序模块表示用于执行本文公开的方法步骤的程序代码的示例。此类可执行指令或相关联的数据结构的特定序列表示用于实现此类步骤或过程中描述的功能的相应动作的示例。
虽然已经示出和描述了特定特征，但是应当理解，它们并不旨在限制所要求保护的发明，并且对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离所要求保护的发明的范围的情况下，可进行各种改变和修改。因此，说明书和附图被认为是说明性的，而不是限制性的。所要求保护的发明旨在覆盖所有替换、修改和等同形式。

Claims (12)

1.一种听力设备，包括：
第一壳体，配置为佩戴在用户耳廓后面的耳后壳体；
第二壳体，配置为佩戴在用户耳道中或耳道处的听筒壳体；
电线，连接所述第一壳体和所述第二壳体；
初级麦克风组，布置在所述第一壳体中，所述初级麦克风组包括用于提供初级第一麦克风输入信号的初级第一麦克风和用于提供初级第二麦克风输入信号的初级第二麦克风；
次级麦克风，布置在所述第二壳体中，用于提供次级麦克风输入信号；
混合模块，用于基于初级混合器输入和次级混合器输入而提供混合器输出，其中，所述初级混合器输入基于所述初级第一麦克风输入信号和所述初级第二麦克风输入信号，并且所述次级混合器输入基于所述次级麦克风输入信号；
处理器，用于处理所述混合器输出并基于所述混合器输出提供电输出信号；以及
接收器，用于将所述电输出信号转换为音频输出信号，其中所述混合模块配置为混合所述初级混合器输入的初级第一分量和所述次级混合器输入的次级第一分量以提供所述混合器输出的第一分量。
2.根据权利要求1所述的听力设备，其中，混合所述初级混合器输入的初级第一分量和所述次级混合器输入的次级第一分量包括将第一线性组合应用于所述初级第一分量和所述次级第一分量以提供所述混合器输出的第一分量。
3.根据权利要求2所述的听力设备，其中，所述第一线性组合的初级系数和次级系数均大于0。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的听力设备，其中，所述混合模块配置为混合所述初级混合器输入的初级第二分量和所述次级混合器输入的次级第二分量以提供所述混合器输出的第二分量。
5.根据权利要求4所述的听力设备，其中，混合所述初级混合器输入的初级第二分量和所述次级混合器输入的次级第二分量包括将第二线性组合应用于所述初级第二分量和所述次级第二分量以提供所述混合器输出的第二分量。
6.根据权利要求5所述的听力设备，其中，所述第二线性组合不同于所述第一线性组合。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的听力设备，其中，所述听力设备包括混合控制器，所述混合控制器配置为基于指示所述听力设备中的不稳定性的控制参数在所述混合模块中应用混合方案。
8.根据权利要求7所述的听力设备，其中，在所述混合模块中应用混合方案包括响应于检测到指示所述听力设备不稳定风险增大的所述控制参数而增大所述混合器输出中的初级第一分量的量。
9.根据权利要求7-8中任一项所述的听力设备，其中，在所述混合模块中应用混合方案包括响应于检测到指示所述听力设备不稳定风险增大的所述控制参数而减小所述混合器输出中的次级第一分量的量。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的听力设备，其中，所述混合控制器配置为基于所述电输出信号和所述次级麦克风输入信号确定所述控制参数，并基于所述控制参数确定所述混合方案。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的听力设备，其中，混合所述初级混合器输入的初级第一分量和所述次级混合器输入的次级第一分量包括将初级第一滤波器应用于所述初级第一分量，将次级第一滤波器应用于所述次级第一分量，以及将经滤波的初级第一分量和经滤波的次级第一分量相加以提供所述混合器输出。
12.一种操作听力设备的方法，所述听力设备包括：第一壳体，配置为佩戴在用户耳廓后面的耳后壳体；第二壳体，配置为佩戴在用户耳道中或耳道处的听筒壳体；电线，连接所述第一壳体和所述第二壳体；布置在所述第一壳体中的初级麦克风组，所述初级麦克风组包括初级第一麦克风和初级第二麦克风；布置在所述第二壳体中的次级麦克风；混合模块；处理器；以及接收器，所述方法包括：
通过所述初级第一麦克风获得初级第一麦克风输入信号；
通过所述初级第二麦克风获得初级第二麦克风输入信号；
通过所述次级麦克风获得次级麦克风输入信号；
基于所述初级第一麦克风输入信号和所述初级第二麦克风输入信号提供初级混合器输入；
基于所述次级麦克风输入信号提供次级混合器输入；
混合所述初级混合器输入的初级第一分量和所述次级混合器输入的次级第一分量以提供混合器输出的第一分量；
处理所述混合器输出以提供电输出信号；以及
将所述电输出信号转换为音频输出信号。
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